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平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动

长龙 菅永军

平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动

长龙, 菅永军
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  • 本文研究了两平行板微管道中线性黏弹性流体的周期电渗流动, 其中线性黏弹性流体的本构关系是由广义Maxwell模型描述的. 将电渗力作为体力, 解析求解了非线性的Poisson-Boltzmann (P-B)方程, 柯西动量方程和广义Maxwell本构方程. 通过数值计算, 分析了无量纲壁面Zeta势0 、 周期电渗流 (electroosmotic flow, EOF) 振荡雷诺数Re和无量纲弛豫时间 1 对速度剖面的影响. 结果表明: 对给定的电动宽度K(表示微管道的特征尺度与双电层厚度的比值)、 弛豫时间 1 和振荡雷诺数Re, 高Zeta势0 产生较大的EOF速度振幅, 并且速度剖面的变化主要集中在双电层 (electric double-layer, EDL) 的狭窄的区域. 此外, 随着弛豫时间的增长流体的弹性显著增加, 速度的变化可以延伸到整个流动的区域中. 对给定的雷诺数Re, 较长的弛豫时间1 导致EOF速度剖面较快的变化, 且速度剖面的振幅逐渐增大.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11062005), 内蒙古自治区自然科学基金(批准号: 2010BS0107), 内蒙古大学学科带头人科研启动基金(批准号: Z20080211), 和内蒙古自治区自然科学基金重点项目(批准号: 2009ZD01)资助的课题
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-12
  • 修回日期:  2011-10-10
  • 刊出日期:  2012-06-20

平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动

  • 1. 内蒙古大学数学科学学院, 呼和浩特 010021;
  • 2. 内蒙古财经学院统计与数学学院, 呼和浩特 010051
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11062005), 内蒙古自治区自然科学基金(批准号: 2010BS0107), 内蒙古大学学科带头人科研启动基金(批准号: Z20080211), 和内蒙古自治区自然科学基金重点项目(批准号: 2009ZD01)资助的课题

摘要: 本文研究了两平行板微管道中线性黏弹性流体的周期电渗流动, 其中线性黏弹性流体的本构关系是由广义Maxwell模型描述的. 将电渗力作为体力, 解析求解了非线性的Poisson-Boltzmann (P-B)方程, 柯西动量方程和广义Maxwell本构方程. 通过数值计算, 分析了无量纲壁面Zeta势0 、 周期电渗流 (electroosmotic flow, EOF) 振荡雷诺数Re和无量纲弛豫时间 1 对速度剖面的影响. 结果表明: 对给定的电动宽度K(表示微管道的特征尺度与双电层厚度的比值)、 弛豫时间 1 和振荡雷诺数Re, 高Zeta势0 产生较大的EOF速度振幅, 并且速度剖面的变化主要集中在双电层 (electric double-layer, EDL) 的狭窄的区域. 此外, 随着弛豫时间的增长流体的弹性显著增加, 速度的变化可以延伸到整个流动的区域中. 对给定的雷诺数Re, 较长的弛豫时间1 导致EOF速度剖面较快的变化, 且速度剖面的振幅逐渐增大.

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